基于思维导图的新授课实践探索

来源 :化学教与学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:weiguolibbbb
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:中学化学界对思维导图的研究和应用已有十年,但对思维导图在新授课中应用的研究较少。教师可以把思维导图作为引领课堂进程的教学工具,在新授课教学活动中引导学生逐步建构思维导图,达成三维目标。以苏教版《化学2》“化学反应速率”一课为例,谈教学设计和应用体会。
  关键词:思维导图;新授课;化学反应速率
  文章编号:1008-0546(2017)03-0037-04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
  doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.03.012
  《普通高中化学课程标准(实验)》提出构建“知识与技能”“过程与方法”“情感态度与价值观”相融合的课程基本理念。[1]具体到每一节内容的课堂教学,将三维目标融入教学设计,并不容易做到。如何在教学中全面达成课程标准所提出的三维目标?借助思维导图组织教学是一个不错的选择。
  一、研究现状及分析
  思维导图是 20 世纪 60 年代英国人东尼·博赞(Tony Buzan)创造的一种记笔记的方法。国内2000年开始出现介绍思维导图的学术论文,2005年出现思维导图应用于中学化学的研究论文。笔者以“思维导图”为主题词在CNKI检索中学化学教育的三大核心期刊,截止2016年5月,检索结果汇总如表1所示。
  早期的论文主要是介绍思维导图相关知识[2][3]或思维导图的制作方法[4][5],随着研究的深入,思维导图应用得越来越广,近年甚至出现了以思维导图作为研究教材的工具[6]以及在评价思维导图方面的研究论文[7]。在课堂教学方面研究主要有思维导图在章节[8]或专题中的应用[9]、思维导图在复习课中的应用[10]、思维导图在解题方面的应用[11][12]和思维导图在实验教学方面的应用[13],但对于思维导图在新授课应用的研究还较少。若想培养学生运用思维导图学习化学的意识和能力,让学生“无意识的高效”运用思维导图[14],新授课的研究是不可或缺的一环。
  笔者尝试在高一借助思维导图开展新授课教学,在教师的引导下,学生主动建构思维导图,改变过去那种“教师教,学生学”的被动学习过程。学生在掌握“知识与技能”的同时,逐步学会借助思维导图加工整理知识,将内隐知识可视化、有序化,并可在此基础上将新学知识与已有知识进行发散、关联,提升思维的广度和深度,让学生学会学习。
  二、实施策略
  美国著名认知教育心理学家奥苏伯尔(D·P·Ausubel)曾说过:“影响学习的最重要的因素是学生已经知道了什么,我们应当根据学生原有的知识状况去进行教学。”[15]笔者任职的学校属于省三星级高中,近年招生录取分数线处于区内中等偏下,学生基础相对薄弱,学习能力有待提升。2015级高一新生入学后,笔者对所任教的两个班级做过了调查,在参与调查的82名学生中,以前了解过思维导图的有27人,能够主动运用的只有2人。
  可以看出,近年来思维导图在义务教育学段、社会培训机构的教学中已经有了一些运用,但普及面还不够,学生掌握、使用情况也不太理想。因此,要在高一运用思维导图开展化学教学,笔者采取分阶段逐步推进的教学策略(见图1)。三个阶段分别是“教师使用,学生接触体验→教师指导,学生课后绘制→教师引导,学生当堂建构”,学生经历从最初接触思维导图→使用思维导图复习整理知识→借助思维导图学习新课。考虑到学生情况和课堂时间的限制,对于第三阶段的实施,目前笔者选择部分内容简单、条理清晰的课时,尝试思维导图授课模式。本文以苏教版《化学2》“化学反应速率”一节为例谈谈实践体会。
  三、基于思维导图的苏教版《化学2》“化学反应速率”教学片段
  本节课学生分组参与课堂活动,每4人为一组。
  片段1:引入课题后,指导学生阅读教材,分组讨论。以思维导图的形式归纳总结化学反应速率的定义、计算公式、单位以及表征、计算的注意事项,小组推荐代表汇报交流。
  设计意图:学生在物理学科中已学过物体运动的速率,借助类比迁移,对于化学反应速率概念的学习,多数学生应该不存在太大困难,可放手培养学生自主学习的能力。少数基础薄弱的学生可能在理解概念上出现偏差,在小组讨论中会得到帮助。活动中培养学生自学能力、合作学习能力。
  片段2:例题和随堂练习,训练学生计算化学反应速率和比较快慢。在例题和练习讲评之后,指导学生结合解题心得完善思维导图。
  【例题1】某条件A时,在一个体积为2L的密闭容器中投入SO2和O2,发生反应2SO2 O22SO3,经过5s后,测得SO3物质的量为0.8mol。
  (1)请用SO3物质的量浓度的变化表示该反应的反应速率;
  (2)请用O2物质的量浓度的变化表示该反应的反应速率;
  (3)v(SO3)与v(O2)数值上有何关系?意义是否相同?
  (4)某条件B时,测得用SO2的浓度表示反应速率为0.06 mol·L-1·min-1,比较两种条件下反应速率的大小。
  (5)另一条件C时,测得用O2的浓度变化表示反应速率为1.2mol·L-1·min-1,比较三种条件下反应速率的大小。
  【随堂练习】略
  设计意图:有关化学反应速率计算是本节课的一个重难点,学生经常出现的問题有:①误用反应物或生成物物质的量的变化除以反应时间,忽略体积;②不理解同一反应同一时间段,用不同物质浓度的变化来表示化学反应速率时可能出现的数值差异;③在比较化学反应速率大小时,只关注数值,而忽视不同物质间的差异,或忽视单位不同带来的影响,比如分和秒的差异。为此,笔者设计了例题1,将5个小问题设计在同一情境中,有利于学生对比;难度递进的呈现方式,有利于逐步将学生的思维导向纵深,避免学生一下遇到难题畏难而退。基础薄弱的学生对概念的理解如有错误,将在例题1中暴露出来,在分析、评讲例题中得到及时纠正。效果如何?配两道练习题检测、巩固。   在理科解题过程中常有一些注意事项,或者计算后可得到一些规律性、经验性的内容,这些对学生理解知识、解决问题非常有帮助。“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”学生经过动脑思考、分析得出结论,这比听教师讲或从教辅资料获取更高效。学生完成例题和习题后,及时引导学生归纳小结,指导学生绘制思维导图,巩固所学知识,也便于日后复习。
  片段3:学生阅读教材中“影响化学反应速率的因素”内容,初步了解可能影響化学反应速率的因素,区分其中的内因和外因,讨论确定下面实验的任务——探究影响化学反应速率的外界因素。观察实验室提供的化学药品、试剂,构思实验探究方案,在小组内讨论并形成小组实验方案,再进行实验操作。(每组提供以下试剂:锌粒、1mol·L-1 盐酸、3mol·L-1盐酸 、5mol·L-1 盐酸、4%过氧化氢溶液、二氧化锰粉末、热水、大烧杯2个、小试管8支、药匙。)
  完成实验后,各小组派代表向全班交流实验结果,小结影响化学反应速率的因素及其规律。教师对学生总结出的规律进行补充、完善,对于课堂未能实验探究的“压强对化学反应速率的影响”,引导学生进行理论推导。最后,学生组内交流构建以“影响化学反应速率因素”为二级主题的思维导图。
  设计意图:课程标准要求学生能“获得有关化学实验的基础知识和基本技能,学习实验研究的方法,能设计并完成一些化学实验。”[1]笔者认为化学教师在教学设计时,不要只安排简单的操作性实验。那种教师列好实验步骤、学生按部就班完成的实验教学模式并不利于学生掌握课堂知识,更不利于培养学生的创新意识和创造能力。要放手让学生去探究,设法让学生动脑思考,参与实验方案的构思、实验步骤的修改和完善,然后再动手操作。这样的实验安排不仅能够培养学生的动脑、动手能力和团队合作意识,更能培养学生探究科学的兴趣,激发学生的学习热情。
  实验中的学生是非常兴奋的,经过一番忙碌,观察到实验现象之后,部分同学会忘乎所以,缺少分析,更缺乏对现象背后本质的思考。此时教师及时安排总结、完善,这一步非常必要。将规律、结论以思维导图呈现出来是一个很好的方法。
  片段4:布置课后作业,以课堂所绘思维导图为线索(见图2),复习本节知识,并从已学元素化合物和生产生活中寻找与化学反应速率有关的例子,进一步补充、完善思维导图。
  设计意图:囿于学生基础和课堂时间,在新授课堂学生自主建构的思维导图也许在深度和广度上还有所欠缺,但已形成了主干框架。课后作业是课堂教学的延伸和拓展,学生以课堂所得思维导图为线索,复习课堂内容,并可与过去所学知识发生关联。例如本节学习化学反应速率后,学生将具体的化学反应实例融入这张思维导图,既能加深对化学反应速率相关知识的理解,又能巩固过去所学元素化合物知识。
  四、教学实践中的几点思考
  1. 借助思维导图组织课堂教学,教师最重要的任务就是结合教学内容精心设计教学环节,引导学生一步步建构思维导图。教师在备课时,必须先对所教知识建构好完整的思维导图,然后重点思考如何开展教学活动,帮助学生逐渐形成知识体系、画出思维导图。这是教学设计的难点,更是教学实施的难点。教师心中有图,但不能直接将图展示给学生,否则就只是将传统板书、PPT换成了MindManager。仅仅将知识点整理到一张图上而后呈现给学生,这样的教学改进,并没有将思维导图的优势充分发挥出来。利用思维导图进行教学改革一定要逐步培养学生自主建构思维导图的意识和能力。从学生的角度来说,上完一节课不只是获得一张包含知识点的思维导图(即结果),更重要的是学会建构和使用思维导图(即过程),在经常体验后能养成利用思维导图提高学习效率的习惯。
  2. 引导学生建构思维导图,教师可根据学生基础给予适当的提示。化学反应速率这节内容,笔者先后在两个班以这种模式授课。第一个班上课时,只给了一个中心主题“化学反应速率”,一些基础薄弱、自学能力较差的学生感觉到非常茫然,甚至无从下手。学生绘制出的思维导图框架大相径庭,这不利于师生间的互动和课堂活动的推进。第二个班级授课时,笔者给出二级主题“表征”和“影响因素”,教学活动要顺畅很多。思维导图往往不能简单地以对错来评价,教师适当给予一点框架性提示,会更有利于课堂活动的开展,这对基础薄弱的班级尤为重要。
  3. 借助思维导图组织课堂教学,可与其他教学手段配合使用。本节课堂教学中笔者设计了阅读、讨论、计算、实验探究和理论推导等教学环节,这些活动都能很好地激发学生动脑思考,不断产生疑问又逐渐找到解释。尤其值得一提的是实验,每一位化学教师都能体会到实验对学生的魅力。无论是实验设计、操作、观察,还是对实验结果分析处理,学生的思维和能力在过程中都得到很好发展。精心的教学设计会让思维导图与其他教学手段相得益彰,产生更好的教学效果。
  4. 一个值得探讨的细节,学生绘制思维导图应该使用关键词、短语还是短句?创始人东尼·博赞强调使用关键词,而不要用短语,更不要用句子。北师大赵国庆老师根据使用目的的不同,将思维导图分为“创作型思维导图”和“知识传递型思维导图”,认为前者使用关键词可以快速激发和整理,后者可适当使用短语甚至句子。[14]笔者认为高中生绘制的学科思维导图属于后者,由于记忆的遗忘规律,过分精炼词语不利于学生日后复习时准确回顾知识点。而且化学中有一些知识点甚至无法精简,比如阿伏伽德罗常数的概念——0.012kgC-12中所含的原子数,减掉任何一个词语都无法准确表达出这个科学概念。所以笔者觉得,在准确表达的前提下,高中生绘制学科思维导图时提倡使用关键词,否则应该使用短语或句子。
  北师大赵国庆老师认为思维导图的学习分为四阶段:无意识的低效→有意识的低效→有意识的高效→无意识的高效。一线高中教师在思维导图的推广和研究方面还有很多工作需要去做。
  参考文献
  [1] 中国人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(实验)[M]. 北京:人民教育出版社,2003
  [2] 陆真,李静雯.信息技术与化学新课程整合的研究——思维导图及Mind Manager与化学模块化学习[J].中学化学教学参考2006(11):47-49
  [3] 梁晓康.思维导图在高中化学教学中的应用研究[J].中学化学教学参考,2008(7):5-7
  [4] 段齐文,姜建文,许宏生.利用Word画图工具绘制化学思维导图[J].化学教育,2010,31(11):62-64
  [5] 胡行忠.用Mind ManagerX5制作“晶体”思维导图[J].化学教学,2007(9):51-53
  [6] 徐玉定.运用思维导图分析中美高中化学教材的差异[J].中学化学教学参考,2014(6):68-70
  [7] 刘志华.SOLO分类理论在二维评价化学思维导图中的应用[J].化学教学,2015(5):40-44
  [8] 梁晓康,廖锐星,杨美珠等.思维导图在高一化学教学中的应用研究——以人教版《化学1》第一章为例[J].化学教育,2007,28(8):30-32
  [9] 陈心忠.“思维导图”在学习“从海水中获得的化学物质”中的应用[J].中学化学教学参考,2010(9):31-32
  [10] 梁晓康.宏观把握微观掌握──利用思维导图上好化学复习课[J].化学教育,2008,29(5):33-35
  [11] 王荣桥.解读中考化学识图题[J].化学教学,2015(1):87-91
  [12] 陆蔚华.构建“思维导图”复习化工流程题[J].中学化学教学参考,2013(10):39-41
  [13] 陈凯.基于思维导图的微型化学实验设计——用技术做实验研究的新思路[J].化学教育,2010,31(4):11-14
  [14] 赵国庆.概念图、思维导图教学应用若干重要问题的探讨[J].电化教育研究,2012,5:78-84
  [15] 奥苏伯尔,任夫松译.教育心理学:认知观点[M].北京:人民教育出版社,1978:序言
其他文献
摘要:概念教学在初中阶段至关重要,初中化学约有80个概念,若能深度理解概念并准确运用,学习效率将事半功倍。传统概念课教学以讲授和记忆为主,学生吸收效果差。文章以人教版初中化学“溶液的形成”为例,提出一种基于“前概念”的“层层穿衣”概念课教学模型。该模式遵循学生对事物由感性到理性的认识规律,通过设置认知冲突,引发思维碰撞,不断反恩修正最终形成自己内化的概念。这样的概念是学生自主习得的,理解更透彻,运
摘要:践行五个方面的转变:从“适度模仿”向“自主创新设计”转变;从“面面俱到”向“容量恰当”转变;从“行云流水”向“耐心等待”转变;从“关注全体” 向“关注个体”转变;从“知识本位”向“学科价值本位”转变,是化学课堂智慧追求的必然要求,也是衡量教师本身完成智慧蜕变的重要标志。  关键词:精心预设;适度瘦身;着力慢走;眼中有生;设计理念  文章编号:1008-0546(2017)01-0091-02
摘要:文章以“让化学成为关注社会问题的工具”为主题,通过主题创设情境,巧设问题探究主题,达成目标升华主题,对二氧化硫性质复习进行教学设计。在实施过程中,以情境线、知识线、活动线贯穿其中,使学生在解决问题的过程中复习化学知识,感知化学与社会的紧密联系,培养化学学科素养。  关键词:主题式复习;大气污染;方案设计与评价  文章编号:1008-0546(2016)01-0073-03 中图分类号:G63
摘要:作者在教学实践中结合化学史,进行初中化学教学设计,除发挥其立德树人的作用外,更能促进化学课堂中学科知识的传授、问题情境的设置、科学探究的推进,并在实际教学中取得良好的效果。  关键词:初中化学;化学史;教学设计  文章编号:1008-0546(2016)08-0069-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B  doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.08.
摘要:问题教学历来都是课堂教学的一种重要的教学方法。问题是课堂教学的重要抓手,通过问题组织教学是激活学生思维提高课堂教学效率的重要法器。结合“乙酸”教学课例,通过以 “典故激趣,引发问题;类比迁移,拓展问题;实验探究,创新问题;学以致用,解决问题” 等教学环节,说明问题教学的具体实施过程。  关键词:问题;问题教学;乙酸  文章编号:1008-0546(2017)08-0027-04 中图分类号:
摘要:运用文献计量学的方法,以中国知网期刊数据库中关于中学化学素养主题的文献为数据源,借助CiteSpace软件绘制关键词共现知识图谱和研究前沿时序图谱进行可视化分析,对中学化学素养研究的研究演进、热点和趋势进行分析总结,以期为“素养为本”导向下的中学化学教学提供参考。  关键词:素养;化学教学;知识图谱;CiteSpace  文章编号:1008-0546( 2019)09-0002-04  中图
摘要:《绪言》是九年级学生进入化学学习的第一课。以“化学发展史”作为主线贯穿《绪言》教学,借助一幅化学发展史的“时间轴”,不仅可以帮助学生从整体感知化学,初步构建学科框架,更可以激发学生的学习兴趣,提升科学素养,顺利叩开“化学之门”。  关键词:初中化学,化学发展史,绪言,教学设计  文章编号:1008-0546(2020)05-0051-04 中图分类号:G632.41 文献标识码:B  doi
摘要:问题导学,是指教师通过创设问题情境,以问题为载体,引导学生在问题解决中发展学习主动性、提升思维品质的课堂教学方式。以“盐与酸、碱的反应”为例,从创设问题情境、推进问题驱动、挖掘问题内涵、回归问题起点这几方面,阐述了应用问题导学教学思想指导初中化学复习课的实践与收获。  关键词:问题;问题导学;复习课;实践  文章编号:1008-0546(2021)01-0073-02  中图分类号:G632
摘要:以“二氧化硫的性质和作用”教学为例设计了系列创新实验,旨在激发学生学习兴趣,促进学生深度思考,提升学习效果。  关键词:化学课堂;创新实验设计;深度学习;策略  文章编号:1008-0546(2017)02-0036-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B  doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.02.011  一、问题提出  人们对物质世界的认识是一个
摘要:微纳米机器人具备转化周围能量为自主运动能力的特性,可能会为药物递送、生物微手术、环境修复和微,纳米工程等的应用领域带来全新理念,受到越来越多研究者的关注。文章对微纳米机器人(微型医生)在生物医学疾病治疗方面的研究进行介绍,为青少年提供微纳米科学与技术的科普教育。  关键词:微纳米机器人;微型医生;科普教育  文章编号:1008-0546(2020)11-0096-02 中图分类号:G632.